Künstlerische Darstellung einer Supererde. (ESO/spaceengine.org) In der gesamten Milchstraße gibt es zwar eine Vielzahl erdähnlicher Planeten, aber sie sind nicht so leicht zu finden. Bisher nur etwa ein Drittel davon über 4.000 Exoplaneten Die gefundenen und bestätigten Funde sind felsig – und die meisten davon liegen nur wenige tausend Lichtjahre von der Erde entfernt.
Die Ankündigung eines neuen felsigen Exoplaneten ist also immer aufregend – aber dieser neu entdeckte felsige Exoplanet ist noch aufregender.
Er gehört zu der viel kleineren Untergruppe der felsigen Exoplaneten, die ihren Stern in erdähnlicher Entfernung umkreisen. Und es ist satte 24.722,65 Lichtjahre von uns entfernt – was es zum … machen könnte Der am weitesten entfernte Exoplanet der Milchstraße, der bisher entdeckt wurde .
Es ist so weit entfernt, dass es nah dran ist – und vielleicht sogar darin liegt galaktischer Bulge , die dicht besiedelte Region im Zentrum der Galaxie.
Obwohl wir immer besser darin werden, sie zu finden, sind Exoplaneten knifflige kleine Biester. Sie geben kein eigenes Licht ab, und jegliches Sternenlicht, das sie möglicherweise reflektieren, wäre ein winziges, winziges Signal, das im Rauschen ihres Muttersterns verloren geht.
Die meisten der uns bekannten Exoplaneten wurden mit einer von zwei Methoden entdeckt. Es gibt die Transitmethode, die Planeten anhand der regelmäßigen, winzigen Einbrüche im Sternenlicht erkennt, wenn ein Exoplanet vor ihm vorbeizieht; und es gibt die Wobble-Methode, die winzige Wackelbewegungen erkennt, die auf einen Stern durch den Gravitationseinfluss eines Exoplaneten ausgeübt werden.
Aber es gibt noch eine dritte Methode, die auf den Vorhersagen von basiert generelle Relativität : Gravitationsmikrolinseneffekt . Stellen Sie sich zwei Sterne hintereinander vor und wiederum einen Beobachter (uns) in einiger Entfernung. Lichtstrahlen des hinteren Sterns (der Quelle) werden beim Vorbeigehen durch die Schwerkraft des näheren Sterns (der Linse) leicht abgelenkt. Dadurch wird das Quelllicht verzerrt und vergrößert – daher die Gravitationsmikrolinse.
Wir wissen, wie das bei zwei Sternen aussieht – es gibt so viele da draußen, dass Gravitationsmikrolinsen keine Seltenheit sind. Wenn also ein Exoplanet in die Mischung geworfen wird, erzeugt er eine weitere Störung im Licht, das den Beobachter erreicht; wir können das als die Signatur eines Planeten erkennen.
Astronomen können dann die Lichtkurve des Mikrolinsenereignisses analysieren, um die Parameter des Systems zu bestimmen.
„Um eine Vorstellung von der Seltenheit der Entdeckung zu bekommen: Die Zeit, die zur Beobachtung der Vergrößerung aufgrund des Muttersterns benötigt wurde, betrug etwa fünf Tage, während der Planet nur während einer kleinen fünfstündigen Verzerrung entdeckt wurde.“ erklärte der Astronom Antonio Herrera Martin von der University of Canterbury in Neuseeland .
„Nachdem wir bestätigt hatten, dass dies tatsächlich von einem anderen ‚Körper‘ als dem Stern verursacht wurde und kein instrumenteller Fehler war, fuhren wir fort, die Eigenschaften des Stern-Planeten-Systems zu ermitteln.“
Das Mikrolinsenereignis – genannt OGLE-2018-BLG-0677 – wurde unabhängig voneinander von zwei verschiedenen Experimenten beobachtet, dem Optical Gravitational Lensing Experiment (OGLE) Early Warning System und dem Korea Microlensing Telescope Network (KMTNet). Diese Experimente detektieren im Allgemeinen etwa 3.000 Mikrolinsenereignisse pro Jahr, von denen die meisten nur Sterne sind.
„Dr. Herrera Martin bemerkte zunächst, dass die Lichtausbeute dieses Ereignisses eine ungewöhnliche Form aufwies, und führte monatelange Computeranalysen durch, die zu dem Schluss kamen, dass dieses Ereignis auf einen Stern mit einem Planeten geringer Masse zurückzuführen war.“ sagte der Astronom Michael Albrow von der University of Canterbury .
Beide Datensätze trugen zur Analyse des Teams bei.
Sie stellten fest, dass es sich bei dem Exoplaneten um eine Supererde handelt, die etwa das 3,96-fache der Erdmasse aufweist. Damit ist er einer der Planeten mit der geringsten Masse, die jemals mithilfe der Gravitationsmikrolinse entdeckt wurden.
Der Stern, den er umkreist, ist wirklich klein, nur 0,12-mal so groß wie die Masse der Sonne – so zierlich, dass die Forscher nicht feststellen konnten, ob es sich um einen Stern mit geringer Masse oder um einen Stern handelte Brauner Zwerg . Und der Umlaufabstand zwischen Planet und Stern beträgt zwischen 0,63 und 0,72 Astronomische Einheiten - etwa in der Entfernung von Venus von der Sonne. Aber weil der Stern so klein ist, bewegt sich der Planet ziemlich langsam um ihn – sein Jahr dauert etwa 617 Tage.
Wir werden nicht wissen, ob der Exoplanet bald bewohnbar sein könnte. Zum einen kennen wir die Natur des Sterns nicht. Die Temperatur und das Aktivitätsniveau eines Wirtssterns spielen eine große Rolle für die Bewohnbarkeit, wie wir sie definieren. Und der Stern ist so weit entfernt, dass wir nicht einmal in der Nähe von Instrumenten sind, die empfindlich genug sind, um sein Spektrum zu untersuchen und festzustellen, ob er eine Atmosphäre hat.
Aber eine der größten Fragen zum Leben im Universum ist, wie oft es die Möglichkeit hat, zu entstehen. Wir wissen, dass es auf felsigen Exoplaneten entstehen kann, da dies auch hier auf der Erde der Fall war. Je mehr felsige Exoplaneten wir finden, desto besser können wir diese Einschränkung verstehen.
Was diese Forschung zeigt, ist die außergewöhnliche Leistungsfähigkeit der Gravitationsmikrolinse als Werkzeug zur Suche nach entfernten Exoplaneten mit geringer Masse. Und es ist verdammt beeindruckend.
Die Forschung wurde veröffentlicht in Das Astronomische Journal .